Multifunktionalisierte magnetische Nanopartikel sowie Au- und Ag-Nanopartikel für biomedizinische Anwendungen und deren Charakterisierung mittels Streumethoden

Abstract

Diese Dissertation gliedert sich in drei Teile. Der erste Teil behandelt die Biofunktionalisierung magnetischer Nanopartikel (hier Magnetit). Dabei wurden zuerst stabilisierte Ferrofluide synthetisiert und diese dann mit Bisphosphonat (beispielsweise DPD, MDP, HEDP und Alendronsäure) beschichtet. Auf Grund der Bindungsfähigkeit des Bisphosphonats an Apatite kommt gecoatetes Magnetit mit verschiedenen Bisphosphonaten (DPD, MDP, HEDP und Alendronsäure) als Kontrastmittel in bildgebenden Verfahren in der medizinischen Diagnostik zum Einsatz. Im zweiten Teil wird die Herstellung von Goldnanopartikeln mit verschiedener Morphologie, Größe und Farbe diskutiert. Außerdem wurde die Bindungsfähigkeit der hergestellten Goldnanopartikel an Kurkumin, welches als Antikrebs-Mittel bekannt ist, ermittelt. Der dritte Teil zeigt die Synthese von Silber-Kolloiden, die in verschiedener Form, Größe und Farbe hergestellt wurden. In diesem Teil wurde Tannin sowie Natriumcitrat als Reduktionsmittel und Stabilisator verwendet. Zusätzlich wurde der Einfluss direkter Sonneneinstrahlung auf die Form und Größe der hergestellten Silbernanopartikel untersucht. Magnetit-, Au- und Ag-Nanopartikel werden mittels dynamischer Lichtstreuung (DLS), FTIR-, UV/VIS-Spekroskopie, Transmissionelektronenmikroskopie, XRD sowie Zetapotential-Messungen untersucht. Um den Gehalt an Bisphosphonaten, beschichtet auf den magnetischen Nanopartikeln, zu bestimmen, wird mittels ICP-OES das gebundene Bisphosphonat bestimmt.

This thesis is divided into three parts. The first part deals with the bio-functionalization of magnetic nanoparticles (magnetite here). At first stabilized ferrofluids were synthesized and then coated with a bisphosphonate (for example, DPD, MDP, HEDP and alendronic acid). Due to the binding ability of the bisphosphonate to apatite, magnetite coated with various bisphosphonates (DPD, MDP, HEDP and alendronic acid) is used as a contrast agent in imaging techniques in medical diagnostics. In the second part the preparation of gold nanoparticles with different morphology, size and color is discussed. In addition, the binding capacity of the prepared gold nanoparticles to curcumin, which is known as anti-cancer agent, is determined. The third part shows the synthesis of silver colloids, which were of different shape, size and color made in this part; tannin and sodium citrate as a reducing agent and stabilizer are used. In addition, the influence of sunlight has been studied on the shape and size of the silver nanoparticles produced. Magnetite, Au and Ag nanoparticles were analysed by means of dynamic light scattering (DLS), FTIR, UV / VIS spectroscopy, transmission electron microscopy, XRD and Zeta potential measurements. To determine the bisphosphonates coated on the magnetic nanoparticles, the bisphosphonate content is determined by means of ICP-OES.